📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen

POTENSI ULTRASONIKASI UNTUK ERADIKASI BIOFILM P. AERUGINOSA (PAO1) DI PERMUKAAN STAINLESS STEEL 316L

Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri Gram-negatif, patogen oportunis, dan mampu membentuk biofilm di berbagai permukaan padat seperti baja tahan karat tipe 316L (SS316L). Baja tipe SS316L banyak digunakan pada pipa pengolahan dan distribusi air bersih, pipa dispenser air minum, keran air, dan sedotan reusable. Penggunaan jangka panjang tanpa pembersihan rutin meningkatkan risiko pembentukan biofilm P. aeruginosa yang bersifat persisten dan toleran terhadap berbagai stres lingkungan sehingga diperlukan metode sterilisasi alternatif yang dapat meluruhkan dan mengeradikasi sel pembentuk biofilm. Salah satu metode sterilisasi yang menjanjikan adalah ultrasonikasi. Ultrasonikasi bekerja dengan memanfaatkan gelombang akustik berfrekuensi di atas 20 kHz untuk melepaskan biofilm dari permukaan, mempenetrasi matriks biofilm dan melisiskan sel mikroba di dalamnya tanpa menggunakan bahan kimia, tidak memicu resistensi mikroba, serta meminimalisasi kerusakan permukaan. Penelitian ini bertujuan mengamati tahapan pembentukan biofilm P. aeruginosa serta mengetahui potensi ultrasonikasi (bath ultrasonicator 47 kHz, 50–60 W) pada berbagai tahapan pembentukan biofilm P. aeruginosa sebagai metode sterilisasi fisika biofilm pada permukaan SS316L. Biofilm P. aeruginosa ditumbuhkan pada plat SS316L di dalam media nutrient broth (NB) dan dienumerasikan setiap 24 jam selama 21 hari. Didapati bahwa biofilm P. aeruginosa melewati empat tahapan pembentukan biofilm: pelekatan awal (2 jam pascainokulasi) dengan jumlah sel mencapai 4.15×105 cfu/cm2, pembentukan biofilm permanen (hari ke-3) dengan jumlah sel mencapai 4.15×107 cfu/cm2, pematangan (hari ke-8) dengan jumlah sel mencapai 1.54×107 cfu/cm2, dan peluruhan (hari ke-11) dengan jumlah sel mencapai 4.03×103 cfu/cm2, diikuti kolonisasi ulang oleh biofilm generasi kedua dengan puncak pertumbuhan pada hari ke-16 dengan jumlah sel mencapai 7.26×107 cfu/cm2. Produksi EPS oleh biofilm P. aeruginosa mencapai 845.8ppm dua jam setelah inokulasi, 419.5ppm pada hari ke-3, 647.8ppm pada hari ke-8, 534.5ppm pada hari ke-11, dan 1034.2ppm pada hari ke-16. Hasil pengamatan mikroskop fase kontras dan Scanning Electron Microscope (SEM) mengonfirmasi terbentuknya biofilm mula-mula yang belum merata di hari pertama (2 jam pascainokulasi), lalu menebal dan merata di hari ke-3 dan hari ke-8, sebelum luruh di hari ke-11 dan kembali menebal di hari ke-16. Analisis Fourier Transform Infrared (FTIR) mengonfirmasi adanya ikatan ?-1,4 glikosidik, gugus alkohol, amida, dan amina dari sampel ekstrak EPS biofilm. Pengukuran force curve dengan Atomic Force Microscope (AFM) dilakukan terhadap biofilm pada permukaan SS316L setelah 2 jam pasca inokulasi sebagai proof of concept, menunjukkan adanya gaya adhesi yang terukur sebesar -8.60nN. Hasil uji ultrasonikasi pada frekuensi 47 kHz dengan daya 50–60 W selama 30 menit didapati efektif untuk meluruhkan dan mengeradikasi biofilm P. aeruginosa berusia 2 jam, namun hanya dapat meluruhkan sel dari biofilm permanen yang sudah terbentuk di hari ke-3, 8, 11, dan 16. Sebanyak 3.85×105 cfu/cm2 biofilm berusia 2 jam dapat diluruhkan dari permukaan SS316L, mencapai reduksi sebesar 4 log menyisakan 15 cfu/cm2 sel viabel setelah 30 menit. Sonikasi pada hari ke-3, 8, 11, dan 16 dapat meluruhkan 4×106 hingga 1.8×107 cfu/cm2 dengan eradikasi hanya mencapai 0.9-1 log jumlah sel saja, menyisakan sebanyak 1.5-7×106 cfu/cm2. Oleh karena itu, ultrasonikasi berpotensi digunakan sebagai metode pembersihan awal biofilm, tetapi parameter operasionalnya perlu dioptimasi lebih lanjut serta dikombinasikan dengan metode sterilisasi lain untuk mencapai inaktivasi mikroba yang optimal.

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SUBSISTEM GRAPHICAL USER INTERFACE (GUI) PADA INSTRUMEN PENGUKURAN HASIL DMF-PCR

Makalah ini berisi perancangan, implementasi, serta verifikasi dari subsistem Graphical User Interface dari alat pengukuran dari proses Polymerase Chain Reaction (PCR) pada platform Digital Microfluidic (DMF). Sistem pengukuran yang dibuat dengan memanfaatkan prinsip flouresens dan menggunakan pewarna SYBR GREEN I untuk memantau proses amplifikasi dari deoxyribonucleic acid (DNA) atau ribonucleic acid (RNA). Pengembangan subsistem GUI ini dilakukan menggunakan framework Qt Quick dengan bahasa pemrograman C++ yang diintegrasikan pada platform sistem tertanam Raspberry Pi Model B. GUI bertujuan sebagai antarmuka pengguna dengan sistem, dengan masukan yang diberikan berupan sentuhan jari pengguna. Perancangan antarmuka difokuskan pada kemudahan operasional dalam pengaturan parameter eksperimen serta visualisasi data kurva amplifikasi secara real-time. GUI yang sudah dibuat dan dijalankan di Raspberry Pi akan dilakukan beberapa pengujian untuk memverifikasi kesesuaian implementasi dengan desain. Pengujian dilakukan dengan menelusuri semua state dan transisi dari state machine yang sudah di desain, selain itu juga dilakukan pengujian untuk integrasi antara GUI dengan subsistem mikroprosesor untuk memverifikasi kesesuaian keluaran berdasarkan dari masukan yang diberikan pengguna melalui GUI. Selain itu juga dilakukan pengujian untuk melihat seberapa mudahnya UI digunakan dengan memberikan kuesioner kepada beberapa sukarelawan yang mencoba produk. Hasil pengujian yang didapat adalah, sistem berhasil menjalankan semua state sesuai dengan yang sudah di desain, hasil kuesioner yang diberikan menunjukkan bahwa User Interface (UI) yang dibuat muda untuk digunakan. Namun, salah satu bagian fitur tambahan, yaitu multi-experiment gagal untuk berjalan ketika GUI dijalankan di Raspberry Pi.

APLIKASI PEMBANGUNAN MODEL KECEPATAN SEISMIK DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK COLOR INVERSION DAN MULTIATTRIBUTE PADA DEPTH MIGRATION

Seismik refleksi merupakan metode geofisika yang banyak digunakan untuk memetakan struktur bawah permukaan, khususnya dalam eksplorasi migas dan kajian geologi struktur. Namun demikian, bumi secara alami bersifat heterogen, baik dari segi sifat fisika batuan maupun kondisi geologinya. Keberadaan lapisan miring, lipatan, patahan, serta variasi kecepatan lateral yang kuat menyebabkan penampang seismik pada domain waktu sering kali tidak mampu merepresentasikan posisi reflektor yang sebenarnya. Kondisi tersebut berpotensi menimbulkan kesalahan interpretasi apabila tidak didukung oleh proses migrasi yang tepat dan model kecepatan yang akurat. Oleh karena itu, kualitas citra seismik sangat bergantung pada ketelitian pemodelan kecepatan, khususnya pada area dengan kompleksitas geologi tinggi. Penelitian tugas akhir ini bertujuan untuk membangun dan mengevaluasi model kecepatan interval sebagai input utama pada proses Post Stack Depth Migration (PostSDM) dengan memanfaatkan pendekatan color inversion dan multi-attribute yang dikontrol oleh model strata berbasis batas horizon. Data yang digunakan berupa data seismik pre-stack yang terlebih dahulu diproses melalui tahapan input data, pengaturan geometri, analisis kecepatan menggunakan metode semblance dan Interactive Velocity Analysis (IVA), serta penerapan prestack time migration. Hasil time migration gather digunakan untuk mengevaluasi kualitas kecepatan melalui analisis residual moveout, sedangkan penampang time migration dimanfaatkan sebagai dasar interpretasi struktur, inversi seismik, dan ekstraksi properti. Ekstraksi log dilakukan pada penampang time migration untuk memperoleh log pseudo-well berupa acoustic impedance, kecepatan gelombang P, densitas, dan kedalaman. Log hasil ekstraksi dianalisis melalui crossplot untuk mengidentifikasi hubungan fisik antar parameter serta sebagai dasar penentuan target pemodelan kecepatan. Picking horizon dilakukan sebagai dasar pembentukan model strata yang akan digunakan dalam inversi dan atribut. Selanjutnya, resolusi lateral model kecepatan ditingkatkan menggunakan pendekatan multi-attribute berbasis atribut seismik, serta menggunakan metode band-limited color inversion guna menghasilkan model kecepatan interval yang konsisten secara lateral dan vertikal. ii Hasil penelitian menunjukkan bahwa integrasi multi-attribute dan color inversion menghasilkan model kecepatan interval yang lebih representatif terhadap kondisi bawah permukaan dibandingkan model awal. Penerapan kedua model kecepatan tersebut dalam proses PostSDM dan migrasi ulang domain waktu menghasilkan citra kedalaman dengan reflektor yang lebih terfokus, mampu menggambarkan struktur kompleks dan sistem patahan secara lebih tajam, serta memperbaiki posisi struktur secara signifikan. Analisis perbandingan menunjukkan bahwa citra hasil migrasi menggunakan velocity interval dari kedua pendekatan memiliki kualitas yang relatif setara. Dengan demikian, penelitian ini menegaskan bahwa pemanfaatan teknik color inversion dan multi-attribute yang dikontrol oleh model strata berbasis batas horizon merupakan faktor penting dalam keberhasilan pemodelan kecepatan interval dan peningkatan kualitas migrasi seismik domain kedalaman pada area dengan variasi kecepatan lateral yang tinggi.

EFEKTIVITAS F-K TRACE INTERPOLATION TERHADAP PRESERVASI AMPLITUDO PADA DATA SEISMIK 2D MARMOUSI2 PASCA-DESIMASI DAN DMO PRA-MIGRASI

Penelitian ini mengevaluasi efektivitas Unaliased F-K Trace Interpolation (UFKI) dalam merekonstruksi trace seismik dan mempertahankan amplitudo pada data seismik sintetik 2D Marmousi2 pasca-desimasi dan koreksi DMO sebelum migrasi. Data diolah melalui tahapan penentuan geometri, analisis kecepatan dua tahap, koreksi NMO dan DMO, desimasi trace reguler sebesar 25%, 50%, dan 75%, analisis spektrum F-K, interpolasi trace, serta migrasi post-stack. Evaluasi dilakukan menggunakan atribut seismik (error amplitude, instantaneous amplitude, sweetness, dan cosine phase) serta analisis AVO berbasis formulasi dua parameter Aki–Richards yang dilengkapi perhitungan error preservasi amplitudo. Hasil menunjukkan bahwa interpolasi 25% memberikan performa paling optimal dengan pemulihan spektrum F-K, reflektor yang lebih kontinu, dan error amplitudo yang relatif kecil. Interpolasi 50% masih menunjukkan kualitas yang cukup baik meskipun terjadi penurunan ketajaman dan kontinuitas reflektor, sedangkan interpolasi 75% mengalami degradasi signifikan berupa reflektor terputus, pelemahan amplitudo, dan munculnya artefak. Analisis AVO menunjukkan bahwa interpolasi 25% dan 50% masih mempertahankan karakter AVO yang konsisten dengan data full offset.

KARAKTERISASI DANAU MAAR RANU GRATI (PASURUAN, JAWA TIMUR) MELALUI STUDI TERINTEGRASI KEMAGNETAN DAN GEOKIMIA BATUAN VULKANIK

Ranu Grati merupakan danau vulkanik di Jawa Timur yang diinterpretasikan sebagai danau maar hasil erupsi freatomagmatik, namun kajian sifat fisik batuan beku di sekitarnya masih terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi kemagnetan batuan dan mengaitkannya dengan komposisi geokimia guna mendukung interpretasi genesis Danau Maar Ranu Grati. Metode yang digunakan meliputi pengukuran suseptibilitas magnetik berbasis frekuensi untuk memperoleh nilai frequency- lisis X-Ray Fluorescence (XRF) untuk menentukan komposisi unsur dan oksida utama, serta X-Ray Diffraction (XRD) untuk mengidentifikasi mineral penyusun batuan. Hasil kategori rendah, yang mengindikasikan dominasi butiran pseudo-single domain hingga multi-domain dengan kontribusi butiran superparamagnetik yang relatif kecil. Analisis XRF menunjukkan dominasi oksida utama silikat primer berupa plagioklas dan piroksen disertai mineral oksida besi sebagai fase aksesori. Integrasi data kemagnetan dan geokimia menunjukkan bahwa variasi sifat magnetik antar sampel lebih dipengaruhi oleh perbedaan lokal kandungan oksida besi dan tingkat alterasi pascaerupsi dibandingkan oleh perbedaan sumber magma, sehingga mendukung interpretasi Ranu Grati sebagai danau maar hasil proses freatomagmatik dengan karakter magmatik utama yang relatif seragam.

PERANAN DEKOMPOSISI NILAI SINGULAR PADA PERILAKU OTOKORELASI MODEL OTOREGRESI DENGAN MATRIKS HANKEL

Disertasi ini membahas peranan Dekomposisi Nilai Singular (DNS) dalam memahami perilaku otokorelasi pada metode Box-Jenkins (BJ), khususnya untuk model otoregresi (Autoregressive, AR) melalui pendekatan matriks Hankel (H). Pendekatan berangkat dari kebutuhan untuk menggali keterkaitan antara struktur akar–siku (root–elbow pattern) pada spektrum singular dengan karakteristik dinamika Deret Waktu (DW). Meskipun DNS telah lama digunakan dalam berbagai bidang seperti analisis korespondensi, model regresi linier dan pembelajaran mesin, penerapannya pada DW untuk mengidentifikasi karakteristik otokorelasi model AR melalui struktur H masih terbatas dan memerlukan kajian yang lebih mendalam. DNS pada penelitian ini merujuk pada pendekatan analisis DW yang dikenalkan oleh Broomhead dan King, yang dikenal dengan Analisis Spektrum Singular (Singular Spectrum Analysis, SSA). Meskipun BJ dan SSA memiliki tujuan yang sama, namun pendekatan yang digunakan sangatlah berbeda. Permasalahan yang masih terbuka yaitu bagaimana DNS dilakukan untuk menyederhanakan subkomponen pada model AR secara efektif dan efisien. Tujuan utama penelitian ini adalah menganalisis perilaku spektrum singular yang dihasilkan dari representasi H model AR(1) dan AR(2), serta menilai kestabilan dan konsistensinya terhadap variasi parameter model (????????) dan panjang jendela (window length, ????). Karakteristik statistik-aljabar dari matriks H pada DNS dikaji lebih dalam sebagai dasar penentuan panjang jendela optimal (????????????????). Nilai ???????????????? ditentukan berbasis kestabilan nilai singular dari H (???????? ? ) dengan batas toleransi terpilih (????????) sebesar 10%, 5% dan 1%. Semakin ketat ????????, semakin besar ???????????????? yang dibutuhkan. Untuk menguji kesesuaian teori DNS, dilakukan penerapan pada data empiris Nilai Tukar Rupiah terhadap Dollar Amerika Serikat (NTR–USD) selama 10 tahun masa pemerintahan Presiden Joko Widodo (2014-2024) yang terbagi atas 2 periode. Masing-masing periode ini merepresentasikan model AR(1) dan AR(2). Metode penelitian meliputi simulasi DW model AR(1) dan AR(2) dengan berbagai kombinasi ???????? yang diubah ke dalam struktur matriks H. DNS kemudian dilakukan untuk memperoleh ???????? ? dan vektor singular (???????? dan ????????) terkait. Barisan ???????? ? dianalisis dari sisi kestabilan, pola dominasi dan konvergensinya terhadap variasi ????. Analisis pada data empiris NTR–Dollar AS digunakan untuk menilai tingkat konsistensi hasil simulasi terhadap fenomena nyata. Berbeda dengan data simulasi, data empiris lebih kompleks karena faktor eksternal, derau dan ketidakpenuhan asumsi pada residual model (????????) yang dapat mempengaruhi struktur DNS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada model AR(1), kestabilan barisan ????1 ? terjaga pada ???? = 2 dengan pola akar-siku DNS konsisten terhadap perubahan ????1. Ketika |????1|? 1, kontribusi ????1 ? semakin dominan. Hasil analitik juga menjamin bahwa selisih antara variasi oleh ????1 dan ????2 terhadap inersia total (????1,2) ? ????1 dengan selisih <10%. Temuan ini meyakinkan bahwa DNS mampu menangkap struktur dominan otokorelasi secara efisien pada model sederhana. Sebaliknya, pada model AR(2), kestabilan spektrum singular bergantung pada jenis akar karakteristik polinomial model (?), baik riil positif/negatif maupun kompleks konjugat. Akibatnya, perilaku DNS menjadi lebih kompleks. Selain itu, hasil numerik berdasarkan analisis konvergensi menunjukkan bahwa ???????????????? antara 3-23 memberikan keseimbangan antara efisiensi komputasi dan kestabilan hasil DNS. Secara umum, penerapan pada data empiris NTR-USD memperlihatkan pola sejalan dengan hasil simulasi. Dengan demikian, DNS tidak hanya valid secara teoritis dan numerik, tetapi juga aplikatif serta unggul dalam menangkap perubahan struktur dinamis DW antar periode. Kebaruan pada disertasi ini terletak pada integrasi pendekatan DNS dan struktur H dalam menganalisis otokorelasi model AR dan juga penentuan ???????????????? yang meliputi penguatan landasan teoritis, pengayaan metode diagnostik ordo pada model AR berbasis spektrum singular serta perluasan penerapan DNS pada data empiris ekonomi. Secara keseluruhan, disertasi ini menegaskan bahwa DNS bukan hanya alat dekomposisi matematis, tetapi juga memiliki peranan substantif dalam memahami struktur dinamis DW. Hasil penelitian diharapkan dapat menjadi dasar pengembangan metode analitik baru untuk model AR dengan ordo lebih tinggi maupun penerapannya pada berbagai bidang empiris.

PENINGKATAN PRODUKSI GAS METANA BATUBARA MELALUI KOMBINASI INJEKSI MIKROBA RUMEN DAN GAS KARBON DIOKSIDA (CO2)

Batubara merupakan salah satu sumber energi fosil yang melimpah di Indonesia dan diperkirakan tetap memainkan peranan strategis dalam pemenuhan kebutuhan energi nasional pada masa depan, terutama di tengah menurunnya ketersediaan minyak dan gas bumi. Selain berfungsi sebagai sumber energi primer, batubara juga memiliki potensi sebagai penghasil gas metana dalam bentuk Coal Bed Methane (CBM). Peningkatan produksi metana dari batubara dapat dilakukan melalui pendekatan biologis, khususnya melalui biostimulasi dan bioaugmentasi, baik secara in situ maupun ex situ. Salah satu agen biologis yang potensial adalah cairan rumen dari hewan ruminansia, yang diketahui mengandung konsorsium mikroba pengurai senyawa organik kompleks serta mikroba penghasil metana. Cairan rumen, yang umumnya berasal dari limbah Rumah Potong Hewan (RPH), secara alami kaya akan bakteri, protozoa, dan fungi. Mikroba ini memiliki aktivitas enzimatik yang mampu mendegradasi lignoselulosa, termasuk lignin yang merupakan komponen penyusun utama batubara. Kemampuan tersebut memungkinkan proses biokonversi batubara menjadi senyawa sederhana yang kemudian dimanfaatkan oleh mikroba metanogen untuk menghasilkan metana. Dengan karakteristik tersebut, cairan rumen menjadi kandidat bioaugmentasi yang kuat untuk meningkatkan produksi biometana berbasis batubara. Penelitian ini dilaksanakan di Balai Besar Pengujian Minyak dan Gas Bumi (LEMIGAS), pada KP3 Teknologi Eksploitasi I, melibatkan Kelompok Evaluasi Formasi Laboratorium Migas Non Konvensional (MNK) dan Kelompok Reservoir. Penelitian ini dilaksanakan melalui lima tahap utama, meliputi: (1) Pengambilan sampel batubara, air formasi, dan cairan rumen (2) Seleksi serta karakterisasi kualitas batubara (3) Proses upscaling kultur cairan rumen(4) Produksi metana skala laboratorium (5) Produksi metana skala mini plant. Sampel batubara diperoleh dari tambang PT Bukit Asam, masing-masing dari Stockpile Merbabu Pit E dan Suban Jeriji Utara. Air formasi dikumpulkan dari Lapangan Muralim, Sedangkan cairan rumen diperoleh dari RPH Ciputat, Tangerang Selatan. Berdasarkan klasifikasi ASTM D388, batubara GIR 47 dengan nilai kalor 10.322 Btu/lb (basis Moist mmf) termasuk kategori Subbituminous B. Sementara itu, batubara GIR 40 dengan nilai kalor 8.101 Btu/lb diklasifikasikan sebagai Lignit A. Cairan rumen yang digunakan memiliki pH 6,78 dengan populasi mikroba awal sebesar 2,4 × 10¹? CFU/mL, menunjukkan tingginya potensi aktivitas mikroba. Pada tahap produksi metana skala laboratorium, perlakuan batubara GIR 47 mesh + cairan rumen + air formasi menunjukkan produksi metana kumulatif tertinggi hingga hari ke-100, yaitu sebesar 852% dengan laju rata-rata 8,5% per hari. Sementara itu, perlakuan batubara GIR 40 mesh + cairan rumen + air formasi menghasilkan produksi kumulatif 697% dengan laju 6,97% per hari. Perbedaan ini menunjukkan bahwa karakteristik batubara, terutama kandungan karbon dan komponen volatil, memengaruhi tingkat biodegradabilitas serta potensi produksi metana. Analisis molekuler terhadap berbagai formulasi cairan rumen menunjukkan bahwa Formula B merupakan formulasi terbaik. Formula ini disusun dari campuran yeast (0,500 g), glukosa (0,100 g), NPK (0,100 g), NaCl (0,250 g), K?HPO? (0,200 g), dan MgSO? (0,0020 g). Formula B memiliki populasi mikroba tertinggi, yaitu 9,6 × 10? CFU/mL, Jauh di atas populasi mikroba pada formulasi tanpa aditif (blanko) yang hanya mencapai 3,5 × 10? CFU/mL. Profil komunitas mikroba menunjukkan dominasi kelas Bacteroidia sebesar 40%, yang berperan penting dalam degradasi karbohidrat kompleks, serta keberadaan Clostridium sp. sebesar 6,85% yang dikenal mampu menghasilkan gas prekursor metana seperti hidrogen melalui fermentasi. Pada tahap mini plant, produksi metana menunjukkan peningkatan yang signifikan hingga hari ke-100 pada kondisi inkubasi menggunakan gas nitrogen (N?) maupun karbon dioksida (CO?). Namun, kondisi dengan suplai karbon dioksida (CO?) menunjukkan hasil yang lebih tinggi, yaitu 13,91% dengan volume 4.201 mL. Sebaliknya, penggunaan Nitrogen (N?) hanya menghasilkan 10,53% dengan volume 2.133 mL. Hasil ini menunjukkan bahwa CO? tidak hanya berfungsi sebagai akseptor elektron, tetapi juga dapat menjadi sumber karbon tambahan yang mengoptimalkan aktivitas mikroba metanogen dan meningkatkan efisiensi proses biokonversi batubara. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa injeksi cairan rumen terformulasi secara signifikan meningkatkan produksi metana dari batubara. Pada skala laboratorium, bioaugmentasi cairan rumen menghasilkan produksi metana kumulatif hingga 852% pada batubara subbituminus dan 697% pada batubara lignit dalam 100 hari. Penambahan nutrien (yeast, glukosa, NPK, NaCl, K?HPO?, dan MgSO?) meningkatkan populasi mikroba hingga lebih dari 25 kali lipat. Pada skala mini plant, suplai karbon dioksida (CO?) meningkatkan produksi metana hampir dua kali lipat dibandingkan nitrogen, dengan volume gas 4.201 mL dan kadar metana 13,91%. Temuan ini menegaskan efektivitas bioaugmentasi cairan rumen dan injeksi CO? sebagai strategi peningkatan produksi Coal Bed Methane (CBM).

STUDI STAR FORMATION RATE DENSITY (SFRD) DAN DIAGRAM BPT DENGAN DATA JADES, 3D-HST, DAN SDSS

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji evolusi kerapatan laju pembentukan bintang (Star Formation Rate Density, SFRD) di alam semesta melalui analisis Star Formation Rate (SFR), fungsi luminositas H?, dan diagram BPT (Baldwin, Phillips & Terlevich) pada berbagai rentang redshift. Data yang digunakan berasal dari tiga survei besar dengan cakupan redshift yang saling melengkapi, yaitu JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey) pada rentang 0.62 < z < 6.82, 3D-HST (Hubble Space Telescope) pada rentang 0.01 < z < 5.89, dan SDSS (Sloan Digital Sky Survey) pada rentang 0.00022 < z < 0.39721. Untuk menjaga konsistensi analisis, setiap survei diwakili oleh satu dataset utama, yaitu JADES Medium Resolution Grating Spectra GOODS-N, 3D-HST GOODS-N, dan SDSS Starforming. Nilai SFR dihitung berdasarkan luminositas intrinsik garis emisi H? dengan menerapkan koreksi atenuasi debu, kemudian digunakan untuk mengonstruksi fungsi luminositas H? pada berbagai bin redshift menggunakan pendekatan fungsi Schechter. Fungsi luminositas tersebut selanjutnya diintegrasikan untuk memperoleh nilai SFRD pada setiap rentang redshift. Diagram BPT berbasis rasio garis emisi [O III]/H?, [S II]/H?, dan [N II]/H? digunakan untuk mengidentifikasi mekanisme ionisasi gas dan mengevaluasi kontribusi aktivitas inti galaksi aktif (AGN). Hasil penelitian menunjukkan bahwa SFRD mengalami peningkatan dari redshift rendah (z = 0.00022) menuju redshift menengah hingga mencapai puncaknya pada z ? 2.155, kemudian menurun pada redshift yang lebih tinggi. Hasil ini mendekati studi oleh Madau & Dickinson (2014) yang mendapatkan puncak SFRD pada redshift z ? 1.9. Nilai SFRD kemudian menurun setelah puncak sampai redshift mendekati 4. Namun pada redshift z ? 4.236, nilai SFRD kembali mengalami kenaikan. Akan tetapi, ini masih berada dalam rentang prediksi model evolusi SFRD yang dijelaskan oleh Hopkins & Beacom (2006). Analisis diagram BPT pada berbagai rentang redshift menunjukkan adanya evolusi sifat ionisasi galaksi yang jelas terhadap redshift. Pada redshift rendah (0 ? z ? 1.5) yang merepresentasikan alam semesta lokal, distribusi galaksi pada diagram BPT [S II] dan [N II] masih mengikuti pola klasik alam semesta lokal. Pola ini mencerminkan kondisi medium antarbintang (ISM) yang telah berkembang dengan metalisitas relatif tinggi. Pada redshift mevi nengah (1.5 ? z ? 2.5) yang merepresentasikan masa cosmic noon, galaksi menunjukkan peningkatan rasio [O III]/H? yang signifikan akibat ionisasi kuat oleh bintang muda masif. Selain itu, rasio [N II]/H? cenderung meningkat, yang mengindikasikan tingkat kandungan nitrogen yang melimpah seiring bertambahnya metalisitas gas. Pada diagram BPT [S II], peningkatan rasio [S II]/H? juga teramati, yang dapat dikaitkan dengan kontribusi ionisasi dari gelombang kejut, yang diakibatkan oleh aktivitas supernova atau interaksi antar galaksi. Sementara itu, pada redshift tinggi (z ? 2.5) yang merepresentasikan masa awal alam semesta (early universe), galaksi menunjukkan rasio [O III]/H? yang sangat tinggi sebagai akibat adanya ionisasi oleh bintang masif panas bermetalisitas rendah (metal-poor) tanpa adanya kontribusi ionisasi oleh AGN. Namun, rasio [N II]/H? dan [S II]/H? tidak menunjukkan peningkatan yang signifikan, yang mencerminkan rendahnya metalisitas gas untuk rasio [N II]/H?, serta kondisi daerah HII yang sangat padat sehingga emisi [S II] cenderung teredam untuk rasio [S II]/H?.

FREQUENCY DOMAIN APPROACH FOR RAIL VERTICAL PROFILE DETERMINATION USING INERTIAL VEHICLE RESPONSE

Tingginya intensitas lalu lintas kereta api di kawasan perkotaan mendorong kebutuhan akan pemeliharaan yang optimal. Pemeliharaan kualitas infrastruktur rel sangat bergantung pada pengukuran yang akurat terhadap profil vertikal rel, yang sangat penting untuk memastikan keselamatan dan kenyamanan penumpang kereta api. Metode tradisional untuk memantau profil rel, seperti Track Recording Vehicle (TRV), memerlukan kendaraan khusus dan dapat mengganggu operasi layanan kereta api reguler. Tugas akhir sarjana ini mengusulkan pendekatan alternatif: penentuan profil vertikal rel menggunakan metode inersial. Metodologi yang digunakan berbasis pada model interaksi dinamis antara kereta dan rel menggunakan data percepatan vertikal yang diukur pada bogie dan carbody kereta sebagai input. Percepatan ini kemudian diproses menggunakan teknik transformasi Fourier menggunakan domain frekuensi untuk menghitung ketidakrataan rel. Kemudian, solusi tersebut dikembalikan ke domain waktu melalui transformasi Fourier terbalik. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan perkiraan profil rel dengan akurasi yang cukup untuk mengidentifikasi kebutuhan pemeliharaan. Hal ini dapat dicapai dengan memasang sensor secara langsung pada kereta api yang beroperasi secara reguler, sehingga tidak memerlukan kendaraan tambahan seperti TRV. Metode ini menawarkan solusi yang lebih efisien, tidak mengganggu jadwal kereta reguler, lebih terintegrasi untuk pemantauan kondisi rel secara berkelanjutan, dan juga mengurangi biaya maintenance.

STUDI PROPERTI GUGUS GALAKSI ABELL 2255

Gugus galaksi merupakan struktur skala terbesar di alam semesta yang terikat secara gravitasi dan menjadi laboratorium alami yang penting untuk memahami evolusi galaksi. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan keanggotaan dan mengetahui kestabilan gugus galaksi Abell 2255 dari profil histogram kerapatan, serta mengidentifikasi indikasi keberadaan substruktur. Data penelitian bersumber dari Sloan Digital Sky Survey Data Release 19 (SDSS DR19) yang diolah menggunakan perangkat lunak TOPCAT, Microsoft Excel, serta bahasa pemrograman Python. Penentuan keanggotaan gugus dilakukan dengan mengombinasikan metode statistik Bukhari?Cram dan seleksi Color Cut, yang menghasilkan 129 galaksi sebagai anggota final. Berdasarkan galaksi anggota tersebut, diperoleh nilai redshift rata?rata sebesar 0.08018 dengan koordinat pusat gugus terletak pada RA = 258.205067? dan Dec = 64.066059?, serta jarak luminositas sebesar DL = 377.8 Mpc. Profil kerapatan Dressler menunjukkan adanya distribusi bimodal (dua puncak) pada histogram kerapatan lokal, yang mengindikasikan bahwa gugus ini memiliki konsentrasi rendah atau gugus yang non-relaxed. Selain itu, distribusi spasial galaksi anggota memperlihatkan morfologi gugus yang tidak terdapat galaksi besar cD. Hasil uji Dressler?Shectman juga menunjukkan adanya korelasi antara substruktur kinematik dengan fitur termal ekstrem pada peta temperatur sinar?X di wilayah pusat gugus. Secara keseluruhan, keberadaan substruktur serta ketidakteraturan profil densitas tersebut mengonfirmasi bahwa Abell 2255 merupakan sistem yang belum terelaksasi secara dinamis (non-relaxed) dan sedang berada dalam fase pasca-penggabungan (post-merger).

STRATEGI MENINGKATKAN MATURITY LEVEL MANAJEMEN KEAMANANINFORMASI (STUDI KASUS PT XYZ)

Tugas akhir ini berfokus pada perancangan solusi manajemen keamanan informasi di PT XYZ, sebuah perusahaan layanan dengan banyak produk aplikasi. Tujuannya adalah memastikan kepatuhan terhadap standar ISO/IEC 27001 dan SOC 2, sekaligus mengarahkan tingkat kematangan manajemen keamanan informasi pada setiap produk agar mencapai tingkat repeatable dalam NIST CSF. Metode yang digunakan untuk mencapai tujuan tersebut adalah compliance framework yang mengintegrasikan berbagai standar keamanan informasi. Hasil penelitian ini adalah lembar kerja unified compliance framework yang memetakan kontrol ISO/IEC 27001 Annex A dengan SOC 2 Trust Service Criteria. Framework ini membantu PT XYZ mengidentifikasi kesenjangan kepatuhan, menghitung tingkat kematangan berdasarkan NIST CSF, serta menyusun prioritas aksi. Dengan adanya framework terpadu ini, PT XYZ memperoleh panduan strategis untuk meningkatkan maturity level menuju level 3 (repeatable) sekaligus menyiapkan langkah-langkah menuju kepatuhan SOC 2 secara lebih efisien.

DESAIN DAN IMPLEMENTASI SISTEM OPTIK DAN PEMROSES UTAMA PADA PERANGKAT DETEKSI HASIL TES DMF-PCR

Reaksi berantai polimerase (PCR) adalah standar dalam amplifikasi asam nukleat untuk aplikasi diagnostik. Kemajuan terbaru telah bergeser ke arah solusi point-of-care (POC), khususnya melalui integrasi sistem mikrofluida digital (DMF), yang memungkinkan manipulasi presisi tetesan sampel diskrit pada susunan elektroda. Karena mekanisme aktuasi elektromekanik untuk platform DMF-PCR spesifik saat ini telah melalui tahap pengembangan di ITB, terdapat kebutuhan kritis akan sistem instrumentasi khusus yang mampu mendeteksi dan menguantifikasi hasil amplifikasi. Proyek akhir ini mengatasi kesenjangan ini melalui desain dan implementasi dua subsistem utama: subsistem optik dan subsistem pemroses utama, yang berfungsi secara sinergis sebagai bagian dari sistem deteksi hasil tes PCR secara utuh yang dapat digabungkan dengan platform DMF-PCR yang telah dikembangkan sehingga menjadi instrumen diagnostik mandiri yang terintegrasi sepenuhnya. Subsistem optik mengatasi keterbatasan sensor iluminasi pasif dengan menggunakan modul kamera CMOS 5 megapiksel beresolusi tinggi untuk menangkap emisi fluoresens. Sistem ini dirancang untuk mendeteksi sampel bervolume kecil mulai dari 5 hingga 10 mikroliter dengan diameter sekitar 3 mm. Untuk memaksimalkan rasio sinyal terhadap derau/signal-to-noise ratio (SNR) dan mengisolasi emisi spesifik DNA yang disematkan dengan zat pewarna SYBR® Green, sumber eksitasi menggunakan LED biru pita lebar yang dipasangkan dengan bandpass filter (BPF) fisik 470 nm. Panjang gelombang spesifik ini menargetkan bahu eksitasi fluorofor untuk mengurangi kebocoran spektral, sementara filter emisi 525 nm mengisolasi sinyal pada sensor CMOS. Subsistem pemroses utama, yang ditenagai oleh sebuah single board computer (SBC) Raspberry Pi 4 Model B, berfungsi sebagai unit kendali pusat. Subsistem ini mengelola antarmuka pengguna grafis (GUI) melalui monitor layar sentuh fisik, menjalankan algoritma pemrosesan gambar, dan menangani aktuasi periferal. Printed circuit board (PCB) khusus yang memanfaatkan komponen penerjemah level tegangan dua arah TXB0102 memfasilitasi komunikasi yang kuat antara logika 3,3V dari SBC dan logika 5V dari sistem kendali DMF (Arduino Nano). Sinkronisasi dengan siklus termal PCR dicapai melalui interupsi perangkat keras yang dipicu oleh sistem kendali DMF, memastikan bahwa akuisisi optik terjadi tepat ketika tetesan diam selama fase ekstensi. Validasi eksperimental menunjukkan kinerja dan keandalan sistem yang tinggi. Dalam uji kuantifikasi fluoresens menggunakan pengenceran serial fluorescein sodium, sistem menunjukkan respons yang hampir linier, memvalidasi efikasi algoritma khusus Maximum Section Averages (MSA) dengan ekstraksi saluran G. Pengujian presisi menghasilkan koefisien variasi (CV) yang berkisar dari yang terendah 2,164 hingga tertinggi 25,308 di berbagai gradien konsentrasi. Lebih lanjut, ketahanan sistem diverifikasi melalui uji operasi berkelanjutan selama 4050 detik, meniru proses PCR 45 siklus lengkap (90 detik per siklus). Hasilnya mengonfirmasi bahwa sistem terintegrasi mendeteksi nilai fluoresens dengan benar di seluruh siklus, memvisualisasikan data tanpa kehilangan informasi, dan tetap responsif sepenuhnya tanpa kemacetan sistem. Kesimpulan hasil ini menunjukkan bahwa subsistem optik dan pemroses utama yang dirancang berhasil memenuhi persyaratan untuk perangkat deteksi DMF-PCR portabel, berbiaya rendah, dan kuantitatif.

DESAIN DAN IMPLEMENTASI SUBSISTEM SWITCHING, DAYA, SERTA CASING PRODUK PADA SISTEM DETEKSI KELAYAKAN KABEL KONEKTOR BANANA 4MM BERBASIS RESISTANSI

Kegiatan praktikum pada pendidikan sarjana Teknik Elektro sangat bergantung pada ketersediaan peralatan ukur yang andal, termasuk kabel konektor banana 4mm. Dalam praktiknya, degradasi kabel yang disebabkan oleh penggunaan berulang, konektor yang longgar, serta oksidasi dapat meningkatkan resistansi internal yang berpotensi mengganggu akurasi data eksperimen. Pengujian kontinuitas konvensional terbukti tidak memadai untuk mendeteksi degradasi tersebut karena hanya memverifikasi konektivitas elektrik tanpa mempertimbangkan karakteristik resistifnya. Tugas Akhir ini menyajikan desain dan implementasi sistem deteksi kelayakan kabel banana 4mm berbasis resistansi untuk kebutuhan laboratorium. Sistem yang dikembangkan mengintegrasikan subsistem switching berbasis relai, subsistem daya khusus, serta desain casing produk yang kokoh secara mekanik. Subsistem switching menggunakan relai yang dikendalikan oleh mikrokontroler melalui rangkaian driver BJT untuk memfasilitasi metode pengukuran resistansi empat kawat (four-wire measurement), uji kontinuitas, serta pembalikan arus (current reversal) guna mitigasi gaya gerak listrik (EMF). Subsistem daya menggunakan catu daya terintegrasi dengan pemisahan bidang ground analog dan digital untuk meningkatkan stabilitas pengukuran dan mereduksi kopling noise. Selain itu, desain casing dirancang untuk memenuhi standar ergonomi, keamanan pengguna, durabilitas, dan manajemen termal dengan mempertimbangkan aspek kesehatan dan keselamatan kerja (K3) serta lingkungan. Analisis eksperimental menunjukkan bahwa sistem mampu membedakan kabel yang terdegradasi dengan resistansi tinggi dari kabel layak pakai, sehingga memberikan penilaian yang lebih andal dibandingkan pengujian kontinuitas konvensional. Instrumen ini diharapkan dapat meningkatkan efisiensi laboratorium, reliabilitas pengukuran, serta keselamatan pengguna.

Tugas akhir ini membahas perancangan dan implementasi sistem deteksi kelayakan teknis kabel praktikum LDTE, dengan fokus pada keterbatasan pemeriksaan konvensional berbasis continuity test yang hanya menilai keterhubungan kabel tanpa mempertimbangkan parameter intrinsik kabel. Padahal, pada rangkaian listrik—terutama rangkaian sinyal kecil—resistansi kabel dapat berdampak signifikan terhadap kinerja rangkaian, sehingga kabel yang lolos continuity test tetap berpotensi menghasilkan data praktikum yang tidak sesuai dan menghabiskan waktu praktikan untuk troubleshooting. Untuk mengatasi hal tersebut, sistem dirancang dengan mengintegrasikan subsistem switching (relay) untuk pengaturan jalur ukur dan current reversal, subsistem proses & kontrol berbasis Arduino Nano V3 untuk akuisisi dan pengolahan data, serta subsistem user interface berbasis modul display OLED 0,96” dan push button untuk antarmuka pengguna. Dari sisi perilaku sistem, pengujian dimulai saat pengguna menekan tombol: sistem melakukan two-wire continuity test; jika lolos, sistem melanjutkan ke pengukuran resistansi four-wire dengan metode current reversal untuk memperoleh pembacaan yang lebih stabil, kemudian hasil resistansi dibandingkan dengan batas kelayakan untuk menentukan status layak atau tidak layak. Kriteria kelayakan ditetapkan menggunakan ambang batas resistansi kabel < 15,4 m?. Verifikasi sistem menunjukkan fungsi klasifikasi tercapai pada pengujian resistansi referensi, di mana 14,8 m? teridentifikasi “layak” dan 16,0 m? teridentifikasi “tidak layak.” Selain itu, sistem dapat dioperasikan dengan durasi rata-rata sekitar 9 detik per kabel pada pengujian pengguna, sehingga mempercepat proses pemeriksaan dibanding pemeriksaan manual berulang saat praktikum. Secara keseluruhan, di pembahasan dokumen ini, sistem berhasil mengintegrasikan switching, kontrol, dan antarmuka pengguna untuk meningkatkan ketepatan dan efisiensi pemeriksaan kelayakan kabel praktikum berbasis resistansi internal, sehingga mengurangi risiko penggunaan kabel yang secara hasil continuity test baik namun tidak layak secara teknis.

IMPLEMENTASI SUBSISTEM DAYA DAN PERANCANGAN HOUSING SUBSISTEM OPTIK PADA INSTRUMEN PENGUKUR HASIL DMF-PCR

Makalah ini menyajikan perancangan, implementasi, dan evaluasi subsistem daya serta housing modul optik pada sistem pengukuran hasil PCR berbasis fluoresens untuk platform Digital Microfluidic PCR (DMF-PCR). Desain yang diusulkan bertujuan untuk mendukung pengukuran fluoresens yang akurat dan repeatable dengan memastikan kestabilan suplai daya listrik serta keselarasan geometris komponen optik yang presisi. Subsistem daya menggunakan catu daya teregulasi untuk menyediakan jalur tegangan yang stabil bagi pengendali berbasis Raspberry Pi beserta komponen periferalnya, termasuk LED eksitasi, Raspberry Pi Camera Module V1.3, display touchscreen, dan kipas pendingin, sekaligus meminimalkan fluktuasi tegangan yang dapat mempengaruhi keandalan pengukuran. Secara paralel, housing modul optik dirancang menggunakan pendekatan berbasis Computer-Aided Design (CAD) dengan mempertimbangkan parameter geometris secara cermat, seperti jarak antara sumber eksitasi, sampel, dan Raspberry Pi Camera Module V1.3, serta sudut iluminasi. Housing ini juga dirancang untuk memberikan kestabilan mekanik dan isolasi terhadap cahaya lingkungan guna menjaga lintasan optik yang konsisten selama pengoperasian. Evaluasi eksperimental pada kondisi operasi menunjukkan bahwa subsistem daya memenuhi spesifikasi kestabilan tegangan dan batas ripple yang ditetapkan, sementara hasil pengukuran fluoresens menunjukkan nilai intensitas yang konsisten dengan koefisien variasi sebesar 2,16%, yang memenuhi kriteria presisi yang didefinisikan. Hasil ini menunjukkan bahwa desain subsistem daya dan housing modul optik yang diusulkan mampu mendukung pengukuran PCR berbasis fluoresens yang stabil, presisi, dan non-invasif untuk aplikasi DMF-PCR skala laboratorium.